机械设备状态监测与故障智能化诊断技术分析.docx

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机械设备状态监测与故障智能化诊断技术分析

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摘要：随着科学技术水平的不断提升，信息技术的快速发展，利用设备状态监测能够定量、定性的掌握设备运行状态，从而预测设备可靠性，对于故障情况进行识别、判断，工业设备状态监测系统主要的功能体现在生产数据采集、设备监控、生产信息报表。随着我国制造行业的快速发展，机械设备应用量不断增加，其运行情况直接影响着行业的发展。所以需要加强机械设备运行情况的监测和诊断，通过现代化的设备状态监测以及故障智能化诊断技术及时掌握设备运行情况，从而保证设备的全面受控，实现设备预知维修，确保机械设备的良好运行。

关键词：机械设备；状态监测；故障；智能化；诊断技术

1机械设备状态监测与故障智能化诊断技术概述

机械设备状态监测和故障智能化诊断系统主要包括机群故障诊断系统和通信系统等多项内容，故障诊断系统的主要作用就是对机械设备实际运行过程中的各项参数进行快速采集与分析处理，准确识别机械设备运行状态，之后再由机群故障诊断系统结合设备故障数据进行故障诊断决策，而通信系统的主要作用则是确保各系统之间的有效沟通。

1.1单机监测与故障诊断系统

所谓的单机监测与故障诊断系统主要就是指整个状态监测和故障诊断系统中用于单个机械设备状态监测以及故障诊断的子系统。主要在相应单机设备中配置智能化监控仪器来实现相应功能，包括：第一，对于单个机械设备运行状态以及故障信息进行监测，同时将相应数据传输到整个故障诊断系统中，若是系统发现某些异常问题就会发出相应报警信息；第二，能够接收整个故障诊断系统发送的诊断决策数据。每台机械设备中都配置了单机监测以及故障诊断系统，这是状态监测和故障诊断最为重要的环节。所以要确保系统的精准性，能够实时掌握机械设备运行数据情况，并且可以将数据及时准确的传送给故障诊断系统。

1.2机群监测与故障诊断系统

机群监测与故障诊断系统最主要的作用就在于故障的诊断以及决策，其具体操作方式为：接收单个机械设备发送的数据信息并实施分析处理，明确单个机械设备故障原因，制定故障解决策略，将其反馈给单个机械设备以便实施维修。同时能够对故障相应原始数据以及相应诊断结果进行记录。

随着信息技术的快速发展，智能化已经成为了故障诊断技术的发展方向，目前较为常用的故障智能化诊断技术主要为“专家系统（ES）”以及“人工神经网络”两种。机械设备具有复杂的结构形式，再加上应用场合的多元化就造成了其故障原因的多样性，所以需要通过非常专业的知识以及实践经验来对故障进行准确判断，所以最好采取专家系统的方式进行机群状态监测以及故障诊断。以专家系统为基础的机群故障诊断系统主要包括解码程序、专家系统、接口程序、数据库等几个部分，其中解码程序主要是将机械设备的初始状态参数以及故障信息进行编码以及解码，同时要将数据转换成为统一的输入制式；数据库主要包括“原始信息数据库”以及“故障诊断信息数据库”两种类型，其中原始信息数据库主要进行单个机械故障信息和故障诊断结果的存放。

1.3通信系统

通信系统的作用在于监控单个机械设备的运行状态，同时实现故障诊断子系统和机群故障诊断系统的通信。从目前来看，无线通信系统得到了较大发展且不断趋于完善，具有非常显著的优势，所以在机械机群状态监测以及故障智能化诊断方面得到了非常广泛的应用，能够满足机械维护自动化以及智能化的发展需要。

2机械设备的实时在线监测实施方案

在中小型机械设备在线监测工作中应用无线通讯技术和嵌入式系统可以很好地解决以往传统机械设备监测过程中遇到的各种难题，不断提高机械设备维护和管理成效。

图1电路原理图

如上图所示，主要将Hac-up模块和PIC单片机连接在一起的工作模式，无线现场采集系统主要包含有数字电路、模拟电路和无线数据发送接收三个部分，其中数字电路又包含有多个可以编程的微型处理芯片，人们经常把其叫作MCU控制模块，该模块的主要功能就是实现对电路的有效控制，A/D的快速采样和数据压缩处理。模拟电路包含有4个一模一样的信号处理卡，这些信号处理卡可以对8路有效信号进行同时处理。

3一种工程机械设备工作状况监测记录仪

在机械设备状态监测过程中合理应用GPS技术不但可以实现准确定位，而且还很好地提升了机械设备的防盗安全性能，通过对各项数据信息的有效收集与分析可以更好地掌握机械设备的实际运行状况，并对设备运行成本数据进行准确计算，为管理人员决策工作提供可靠的依据，进一步为企业创造更大的经济效益。如果能和业务管理软件之间进行紧密配合便可以使整个管理监测过程更加自动化和智能化。

工程机械设备状态监测记录仪一般情况下包括AD采集模块、GPS模块、MCU模块、存储模块、移动通讯模块、I/O模块和电源管理模块等，其中AD采集模块